[发明专利]一种无氯低碱值磺酸钙清净剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种无氯低碱值磺酸钙清净剂的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：将溶剂促进剂和有机胺、基础油、无机钙盐以及有机酸一次性加入反应釜中搅拌反应，待反应结束后，将体系升温至150℃，减压蒸馏，除去体系内所有溶剂，蒸馏结束后加入适量助滤剂压滤，即得到无氯低碱值磺酸钙清净剂成品。本发明的无氯低碱值磺酸钙清净剂，使用有机胺代替无机盐，合成不含Cl^‑的磺酸钙清净剂，替代传统含Cl^‑产品，满足新型或高端内燃机油替代中低档内燃机油品的市场需求。

技术领域

本发明属于润滑油添加剂技术领域，特别涉及一种无氯低碱值磺酸钙清净剂及其制备方法。

背景技术

低碱值磺酸盐是磺酸盐金属清净剂系列产品之一。与中、高碱值以及超高碱值磺酸盐相比，低碱值磺酸盐虽然不具备碱储备性能，但由于它突出了磺酸盐金属清净剂的增溶、分散、防锈等功能，尤其在增压柴油机高温操作条件下，具有优异的活塞清净性，而且，在添加剂配伍性能以及成本价格等方面较其它类型低碱值金属清净剂具有优势。所以，低碱值磺酸盐在内燃机油复合配方中起着重要作用。目前，低碱值磺酸盐在油品中使用最多的是低碱值磺酸钙。20世纪90年代中期以来，低碱值磺酸钙主要向低氯或无氯方向发展。国内从90年代初开始生产低碱值磺酸钙，主要有上海炼油厂的低碱值石油磺酸钙T101和锦州石化公司的低碱值合成磺酸钙T104两种商品牌号。国内生产低碱值磺酸盐是用甲醇、氯化钙做促进剂或合成原料，但普遍存在生产效率低、最终产品含有氯元素等问题。中国石油锦州石化分公司通过对磺酸盐低碱化(金属化)工艺的研究，开发了无氯且不含甲醇的新型、高效促进剂、直接钙化法合成技术，提高了低碱值磺酸盐的合成效率。

低碱值磺酸钙盐现在常用的制备方法是：烷基苯用磺化剂磺化，得到的烷基苯磺酸与惰性溶剂，基础油混合，用氯化钙水溶液做促进剂，加入氢氧化钙直接钙化，再经减压蒸馏、过滤得到产品。由于所制得的烷基苯磺酸盐没有经过精制，含有氯离子和硫酸根离子，从而影响了产品的防锈性能，产品的碱值较高，浊度较大。现在国内很多厂家烷基苯的原料采用生产洗涤剂的副产-高沸物重烷基苯(含有大量的二烷基苯)磺化得到重烷基苯磺酸。由于这类磺酸存在着磺酸含量低(仅占60-80％左右)，杂质多(含有茚满、萘满类多环化合物)，分子量范围较宽等结构方面的问题，而造成用此类磺酸生产烷基苯磺酸钙时反应速度慢，颜色深，产品浊度大，过滤困难。为了得到性能优异的高重量产品，在制备过程中，如何纯化每一步半成品都是不可缺少的重要环节。

例如，申请号为CN200910011706.7的中国发明专利公开了一种低碱值磺酸钙盐的制备方法，将分子量在300-450之间的合成烷基苯用发烟硫酸磺化，磺化2-5小时后加入一定量的水，然后用氮气吹扫，用惰性溶剂和基础油稀释，再静止分层得到上层的粗磺酸，用碱性助滤剂过滤，得到纯化溶剂稀释的合成烷基苯磺酸，其总酸值60-120mgKOH/g，游离酸浓度控制在0.2％以下。再用氢氧化钠水溶液中和反应，然后加入固体氯化钙进行复分解反应，最后分层，水洗，蒸馏，得到不含或含微量硫酸根、氯根，防锈性能好，清净性能优良的低碱值合成烷基苯磺酸钙盐。又如，申请号为CN200480010183.X的中国发明专利公开了一种制备基本上不含氯化物的磺酸钙的方法，该方法包括向磺酸中加入溶剂以制备磺酸溶液，任选除去溶解或夹带的SO₂或SO₃，将所述溶液与特定量的水和氢氧化钙混合，加热所述混合物，从该混合物中分离过量的氢氧化钙，除去所述溶剂以及回收在油中的磺酸钙产品。

目前，由于氯离子的存在，在内燃机油的使用中会产生盐酸，不仅会对钢材质零件有腐蚀，同时会导致油品的碱值降低，酸值增高，影响油品的工作性能，加速油品老化，导致油品损失和使用寿命缩短。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种无氯低碱值磺酸钙清净剂及其制备方法。本发明的清净剂为一种不含Cl-的磺酸钙清净剂，替代传统含Cl^-产品，满足新型或高端内燃机油替代中低档内燃机油品的市场需求。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。